Nejvíce pozornosti přitahují období intenzivní sluneční aktivity – sluneční erupce a výrony koronální hmoty, ale stejně důležité jsou i její klidnější fáze. Nový výzkum ukazuje, že i během pauz ve svém 11letém cyklu aktivity Slunce prochází měřitelnými vnitřními změnami. To znamená, že sluneční minima, která byla kdysi považována za téměř identická, ve skutečnosti zanechávají v samotné hvězdě zřetelný „otisk prstu“.
Odhalení skryté dynamiky Slunce
Po desetiletí vědci sledovali cykly sluneční aktivity a všímali si magnetických zvratů, ke kterým dochází každých 11 let. Sluneční maxima přinášejí zvýšené erupce a sluneční skvrny, zatímco minima představují období relativního klidu. Nedávná analýza založená na desetiletích dat však ukazuje, že tyto klidné fáze nejsou zaměnitelné. Nejhlubší sluneční minimum v nedávné historii – mezi roky 2008 a 2009 – způsobilo měřitelné posuny ve vnitřní struktuře Slunce.
Proč na tom záleží: Sluneční aktivita přímo ovlivňuje vesmírné počasí, což může narušit satelity, komunikační systémy a dokonce i elektrické sítě na Zemi. Pochopení toho, jak vnitřní dynamika řídí tyto cykly, je pro přesné předpovědi zásadní.
Jak vědci vypadali uvnitř Slunce
Výzkumníci vedení astrofyzikem Sarbani Basu z Yale University použili ke studiu nitra Slunce techniku zvanou helioseismologie. Tato technika analyzuje akustické vibrace – zvukové vlny, které se šíří sluneční plazmou – podobně jako seismické vlny odhalují vnitřní strukturu Země.
Tým použil Birmingham Solar-Oscillations Network (BiSON), globální síť dalekohledů, k monitorování těchto oscilací během čtyř po sobě jdoucích slunečních minim: 1985, 1996, 2008–2009 a 2018–2019. Zaměřili se na dva klíčové ukazatele:
- Héliový skok: Změny v ionizaci helia v blízkosti slunečního povrchu, detekované prostřednictvím posunů v oscilačních vzorcích.
- Rychlost zvuku: Změny rychlosti zvuku uvnitř Slunce, které odrážejí změny teploty, tlaku a magnetických polí.
2008–2009 Nízká: Jasný signál
Minimum z let 2008–2009 vyniklo jako nejdelší a nejtišší v moderních záznamech. V tomto období došlo k nejvýznamnějším vnitřním posunům: silnější signál rázu helia a vyšší rychlost zvuku ve vnějších vrstvách. To naznačuje vyšší tlak plynu, mírné zvýšení teploty a oslabená magnetická pole v určitých oblastech Slunce v té době.
„Porozumět tomu, jak se Slunce chová pod svým povrchem během těchto klidných období, je důležité, protože toto chování má silný vliv na to, jak se úroveň aktivity v následujících cyklech zvyšuje,“ poznamenává Basu.
Pozoruhodné je, že následující sluneční cyklus (cyklus 24) byl výjimečně slabý – jedno z nejtišších maxim, která kdy byla zaznamenána. Tato korelace zdůrazňuje, jak vnitřní podmínky ovlivňují budoucí úrovně aktivity.
Důsledky pro předpověď sluneční aktivity a další
Předvídání slunečního chování zůstává výzvou kvůli skrytému motoru, který jej pohání. I malé vnitřní posuny mohou způsobit výrazné změny povrchové aktivity. Tato studie ukazuje, že zdánlivě podobná sluneční minima mohou vzniknout z jemně odlišných vnitřních podmínek.
Budoucí mise, jako je PLATO Evropské kosmické agentury, rozšíří tento typ analýzy. Tato pozorování lze také aplikovat na jiné hvězdy, jako je Slunce, což nám pomáhá pochopit, jak se jejich aktivita mění a ovlivňuje jejich prostředí, včetně planet, které mohou hostit.
Vnitřní dynamika Slunce je proměnlivější, než se dříve myslelo. Tato variabilita musí být v solárních modelech zohledněna, abychom zlepšili předpovědi a lépe porozuměli dlouhodobému chování naší hvězdy.
